Способ установки цеметного моста в скважине

)5 Е 21 В 33/14 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ врез спущенные в рубы, Через эти труый объем тампонажвытесняется из труб ю. Трубы приподний границы цементноится к строительству и может быть примеементных мостов в обычно производят скважину заливочные т бы закачивают требуем ного раствора, который продавочной жидкость мают на высоту верхне Изобретение от кважин на нефть и ено при установк кважине.Установку разд остов (искусствен цементныхв скважине лительнь х забое ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(71) Крымское производственное геологическое объединение "Крымгеология"(56) Авторское свидетельство СССРМ 697685, кл. Е 21 В 33/13, 1977,Авторское свидетельство СССР М 1640362,кл. Е 21 В 33/14, 1988.(54) СПОСОБ УСТАНОВКИ ЦЕМЕНТНОГОМОСТА В СКВАЖИНЕ(57) Изобретение относится к области сооружения скважин, а именно установке в нихцементных мостов Цель - повышение качества моста за счет исключения разбавленияего пластовыми флюидами и буровым раствором. Установку моста производят следующим образом. После закачки в заливочныетрубы, спущенные к нижней границе моста,вязкоупругого разделителя и тампонажногораствора, производят продавку составовжидкостью с разделительной пробкой. В момент начала выхода разделителя из заливочных труб в ствол скважины заливочныетрубы приподнимают на несколько метровтак, чтобы часть объема разделителя (околополовины) заняла положение в скважинениже конца заливочных труб. Затем подъем труб прекращают, вследствие чего вторая часть объема разделителя продавливается тампонажным раствором в кольцевое пространство. Таким образом, тампонажный раствор отделяют от бурового раствора, заполняющего скважину. При посадке продавочной пробки в гнездо устройства, когда выдавлена первая порция тампонажного раствора, происходит рост давления до разрушения калиброванной мембраны. В этот момент прекращается подача продавочной жидкости, заливочные трубы со второй порцией тампонажного раствора с равномерной скоростью поднимаются к верхней границе цементного моста, При этом эта вторая порция истекает из труб и замещае их объем в зоне моста. Вторую порцию там . понажного раствора, равную объему материала заливочных труб в интервале моста, размещают в последних в зоне, определяеО 2мой по формуле =К и, м, где - рассто 2яние от нижнего конца заливочных труб до границы тампонажного раствора и продавочной жидкости в этих трубках; О - наружный диаметр заливочных труб; б внутренний диаметр заливочных труб; л высота моста; К - коэффициент запаса. 2 ил, 1744241го моста и скважину промывают для удаления излишков тампонажного раствора.При таком способе установки моста происходит разбавление тампонажного раствора продавочной жидкостью и буровым раствором, находящимся в скважине. Прочность моста значительно снижается, особенно на границах контакта, что вызывает нередко необходимость повторной установки моста.С целью устранения этих недостатков предложен ряд способов и устройств для установки цементных мостов, Все они отличаются от описанного способа тем, что тампонажный раствор в заливочных трубах движется между двумя разделительными пробками. После вытеснения тампонажного раствора из труб последние приподнимают на высоту срезки моста, но продавочная жидкость при этом из труб не вытекает, так как нижнее отверстие в трубах перекрыто продавочной разделительной пробкой или специальной втулкой.Устройства с разделительными пробками имеют следующие недостатки. При подъеме заливочных труб на высоту среэки моста происходит "поршневание" со снижением гидростатического давления под трубами, в результате чего в ствол скважины поступает буровой раствор, его фильтрат и пластовые флюиды из каверн и проницаемых пород - происходит разбавление тампонажного раствора.Подъем труб происходит с "сифоном", т.е. изливом из труб продавочной жидкости над ротором буровой установки нижние отверстия в трубах перекрыты до начала срезки моста),Эти устройства сравнительно сложны по конструкции, в практике их применения имеют место отказы (до 20 - 25.Наиболее близким является способ контролируемой установки цементных мостов, согласно которому на уровне нижней отметки цементного моста ствол скважины перекрывают устройством для контролируемой установки цементного моста, затем прокачивают рассчетную часть объема тампонажного раствора и продавливают дополнительную промежуточную разделительную пробку, а оставшийся обьем тампонажного раствора прокачивают вслед за этой пробкой. После получения сигнала "Стоп" при прохождении дополнительной разделительной пробки через калиброванное отверстие устройства поднимают заливочные трубы с заданной скоростью до верхней отметки установки цементного моста с одновременной продавкой оставшего:я тампонажного раствора, Весь обьемтампонажного раствора отделен от бурового раствора и продавочной жидкости нижней и верхней продавочными пробками и разделен на две определяемые расчетом части промежуточной разделительной пробкой,Этот способ имеет следующие недостатки,Равномерная продавка второй порции тампонажного раствора с одновременным подъемом заливочных труб возможна только до первого разъединения колонны труб, т,е. на длину одной трубы или свечи, После этого происходит выравнивание уровней тампонажного раствора в заливочных трубах и в кольцевом пространстве - способ переходит в обычно применяемый со всеми отрицательными последствиями.Формула для расчета обьема частей тампонажного раствора, разделяемых промежуточной пробкой, имеет предел применения, определяемый длиной первой отсоединясмой трубы (свечи), а не высотой мо "га,Устройство для осуществления способа имеет сложную конструкцию, не гарантирующую безотказность работы,Целью изобретения является повышение качества моста эа счет исключения разбавления его пластовыми флюидами и буровым раствором.Поставленная цель достигается тем, что в способе контролируемой установки цементного моста, включающем спуск заливочных труб к нижней границе цементного моста, закачивание через них в зону моста первой порции тампонажного раствора, размещение второй порции этого раствора в трубах и излив последней при равномерном подьеме труб из зоны моста, причем тампонажный раствор отделен от внутрискважинной и продавочной жидкости, перед первой порцией тампонажного раствора закачивают вязкоупругий разделитель, который в процессе закачки делят на две части, а тампонажный раствор закачивают между ними; вторую порцию тампонажного раствора, равную объему ма 50 5 10 15 20 25 ЗО35 40 45 териала заливочных труб в интервале моста, размещают в последних взоне, определяемой по формуле2(1) где - расстояние от нижнего конца заливочных труб до границы темпонажного раствора и продавочной жидкости в этих труоах;О - наружный диаметр заливочныхтруб;б - внутренний. диаметр заливочных труб;Ь - высота моста;К - коэффициент запаса.На фиг.1 показана схема установки цементного моста; на фиг.2 - устройство для контроля за процессом,Установку моста производят следующим образом,После закачки в заливочные трубы 4, спущенные к нижней границе моста, вязко- упругого разделителя 6 и тампонажного раствора 7 производят продавку составов жидкостью 1 с разделительной пробкой 2. В момент начала выхода разделителя 6 из заливочных труб в ствол скважины (по объемам закачки или по повышению давления при прохождении разделителя через калиброванное отверстие в нижней трубе - не показано) заливочные трубы приподнимают на несколько метров так, чтобы часть объема разделителя (около половины) заняла положение в скважине, показанное на фиг.1, т,е, ниже конца заливочных труб, Затем подъем труб прекращают, вследствие чего вторая часть объема разделителя 6 продавливается тампонажным раствором 7 в.кольцевое пространство. Таким образом тампонажный раствор отделяют от бурового раствора 5, заполняющего скважину.При посадке продавочной пробки 2 в гнездо устройства (фиг,2) происходит рост давления до разрушения калиброванной мембраны 3, В этот момент прекращается подача продавочной жидкости, заливочные трубы с равномерной скоростью поднимаются к верхней границе цементного моста, При этом уровень тампонажного раствора в заливочных трубах снижается до уровня раствора в кольцевом пространстве. Незначительная разность гидростатических давлений в трубах и кольцевом пространстве от разных уровней тампонажного раствора компенсируется структурно-механическими свойствами вязкоупругого разделителя.Устройство для контроля процесса устанавливается на расстоянииот низа заливочных труб, При этом объем тампонажного раствора в трубах равен (с некоторым запасом) объему материала (металла) заливочных труб в зоне установки моста,П р и м е р. Необходимо установитьцементный мост с помощью эаливочных труб диаметром 127 мм, внутренним диаметром 101,6 мм. Высота моста 50 м.5 По формуле (1) находят место установкипосадочного гнезда;=86 м,т.е.посадочное гнездо на 36 м выше верхней границы цементного моста.Применение предлагаемого способа по 10 сравнению с известными обладает следующими преимуществами: повышается качество цементного моста за счет исключения разбавления тампонажного раствора пластовыми флюидами и буровым раствором;15 снижается расход материалов (цемента, материалов для изготовления сложных устройств).Формула изобретения Способ установки цементного моста в 20 скважине, включающий спуск заливочныхтруб к нижней границе моста, закачивание через них в зону моста первой порции тампонажного раствора, размещение второй порции этого раствора в трубке и излив по следней при равномерном подъеме труб иззоны моста, причем тампонажный раствор отделен от внутрискважинной и продавочной жидкости, отл и ча ю щийс я тем, что, с целью повышения качества моста за счет 30 исключения разбавления его пластовымифлюидами и буровым раствором, перед первой порцией тампонажного раствора закачивают вязкоупругий разделитель, который в процессе закачки делят на две порции, а 35 тампонажный раствор закачивают междуними, вторую порцию тампонажного раствора, равную объему материала заливочных труб в интервале места, размещают в последних в зоне, определяемой по форму ле)К Ь,м,бгде- расстояние от нижнего конца заливочных труб до границы тампонажного раствора и продавочной жидкости в этих трубах,м;0 - наружный диаметр заливочныхтруб, м;б - внутренний диаметр заливочныхтруб, м;И - высота моста;К - коэффициент запаса.17442417 йл 1Составитель И. Хорюшин Редактор М, Циткина Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий аказ 2175 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1